无线传感器网络节能、优化与可生存性

无线传感器网络节能、优化与可生存性 
作者：陈志德，许力 编著 
出版时间：2013年版 
内容简介 
　　《无线传感器网络节能、优化与可生存性》围绕无线传感器网络在节能、优化与可生存性等方面的研究热点，利用博弈论、马尔可夫链等理论为分析工具，重点介绍和分析了无线传感器在功率控制、数据传输控制、路由选择优化、性能优化、节点策略优化、节点安全性等问题。全书分为4篇，其中基础篇，对无线传感器网络的技术、特点和应用进行综述；节能篇，提出基于Supermodular博弈的无线传感器网络功率控制、基于Gibbs采样的随机的无线传感器网络功率控制和基于非合作博弈考虑剩余能量的无线传感器网络功率控制；优化篇，提出基于演化博弈分簇无线传感器网络数据传输控制、基于演化博弈的路由选择机制和传感器网络的性能优化；生存篇，对基于演化博弈论的无线传感器网络节点进行策略分析和基于马尔可夫链的无线传感器网络进行安全性分析。 
目录 
基 础 篇 
第1章 无线传感器网络3 
1.1 无线传感器网络基本概念3 
1.2 无线传感器网络的特点4 
1.3 无线传感器网络的应用6 
节 能 篇 
第2章 无线传感器网络功率控制及研究现状11 
2.1 无线传感器网络功率控制问题11 
2.2 无线传感器网络功率控制问题研究现状13 
2.2.1 无线网络功率控制现状13 
2.2.2 无线传感器网络功率控制现状14 
第3章 基于Supermodular博弈的无线传感器网络功率控制17 
3.1 研究背景及相关工作18 
 
3.2 Supermodular功率控制博弈模型19 
3.3 纳什均衡及收敛性分析22 
3.3.1 均衡存在性分析22 
3.3.2 均衡唯一性和收敛性分析23 
3.4 数值仿真分析28 
本章小结31 
第4章 基于Gibbs采样的随机的无线传感器网络功率控制32 
4.1 研究背景及相关工作33 
4.2 基于Gibbs采样的功率控制模型34 
4.3 DAGA功率更新算法及收敛性分析39 
4.4 数值仿真分析53 
本章小结57 
第5章 基于非合作博弈考虑剩余能量的无线传感器网络功率控制58 
5.1 研究背景及相关工作59 
5.2 系统模型60 
5.3 均衡分析62 
5.4 数值分析实验64 
本章小结66 
优 化 篇 
第6章 无线传感器网络的性能优化69 
6.1 能耗优化69 
6.1.1 分簇式结构69 
6.1.2 数据传输可靠性71 
6.1.3 自适应睡眠算法72 
6.2 性能优化73 
 
第7章 基于演化博弈分簇无线传感器网络数据传输控制74 
7.1 研究背景及相关工作74 
7.1.1 研究背景74 
7.1.2 相关工作75 
7.2 无线传感器网络节点的博弈模型77 
7.3 基于演化博弈论的节点策略分析79 
7.4 数值分析实验81 
7.4.1 网络的生命周期81 
本章小结84 
第8章 基于演化博弈的路由选择机制86 
8.1 研究背景及相关工作86 
8.2 演化博弈模型88 
8.2.1 组播问题89 
8.2.2 转发困境博弈90 
8.3 节点策略与行为分析92 
8.4 数值分析实验96 
8.4.1 所有节点的收益96 
8.4.2 LCP路径中节点的演化稳定平衡97 
8.4.3 非LCP路径中节点的演化稳定平衡97 
8.4.4 LCP路径中节点的收益98 
8.4.5 非LCP路径中节点的收益98 
8.4.6 LCP路径中的节点减少转发成本对收益的影响100 
8.4.7 非LCP路径中的节点减少转发成本对收益的影响100 
本章小结101 
 
第9章 传感器网络的性能优化102 
9.1 研究背景及相关工作102 
9.1.1 研究背景102 
9.1.2 相关工作105 
9.2 无线传感器网络节点的自适应睡眠模型106 
9.3 无线传感器网络性能分析110 
9.3.1 数据包发送率110 
9.3.2 功率消耗111 
9.4 数值分析实验113 
9.4.1 数据包的传输率113 
9.4.2 网络性能115 
本章小结117 
生 存 篇 
第10章 无线传感器网络的生存性121 
第11章 基于演化博弈论的无线传感器网络节点策略分析124 
11.1 研究背景及相关工作124 
11.1.1 研究背景124 
11.1.2 相关工作126 
11.2 无线传感器网络节点的博弈模型127 
11.3 基于演化博弈论的节点策略分析128 
11.3.1 动态复制方程129 
11.3.2 变异概率131 
11.3.3 选择132 
11.3.4 占优策略134 
11.3.5 主导策略137 
 
11.3.6 数值例子139 
11.4 数值分析实验141 
本章小结143 
第12章 基于马尔可夫链的无线传感器网络安全性分析146 
12.1 研究背景及相关工作147 
12.1.1 研究背景147 
12.1.2 相关工作148 
12.2 马尔可夫链简介149 
12.2.1 马尔可夫链的发展历史149 
12.2.2 马尔可夫链的定义[168] 150 
12.2.3 马尔可夫转移概率矩阵[169] 150 
12.3 预测节点未来状态模型151 
12.4 数值分析实验155 
本章小结159 
参考文献